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4、多线程

时间：2023-10-20 17:47:44浏览次数：28  
标签：Thread money 线程 创建 new 多线程 public

多线程

一、线程的创建

1.1 线程的创建方式一：继承Thread类

Java为开发者提供了一种类叫做Thread，该类的对象用来表示线程。用此方法创建线程并执行的步骤如下：

  1. 定义一个子类继承Thread类，并重写run方法
  2. 创建该子类的实例对象
  3. 调用start方法启动线程（启动线程后，会自动执行run方法中的代码）

创建线程类的代码如下：

public class MyThread extends Thread{
    // 2、必须重写Thread类的run方法
    @Override
    public void run() {
        // 描述线程的执行任务。
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("子线程MyThread输出：" + i);
        }
    }
}

在定义一个测试类，在测试类中创建MyThread的实例对象，并启动线程

public class ThreadTest1 {
    // main方法是由一条默认的主线程负责执行。
    public static void main(String[] args) {
        // 3、创建MyThread线程类的对象代表一个线程
        Thread t = new MyThread();
        // 4、启动线程（自动执行run方法的）
        t.start(); 

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("主线程main输出：" + i);
        }
    }
}

打印结果如下图所示，我们会发现MyThread和main线程在相互抢夺CPU的执行权（注意：哪一个线程先执行，哪一个线程后执行，目前我们是无法控制的，每次输出结果都会不一样）

(imgs/1668047848218.png)
image

1.2 线程的创建方式二：实现Runnable接口

具体步骤如下：

  1. 先写一个Runnable接口的实现类，重写run方法(这里面就是线程要执行的代码)
  2. 再创建一个Runnable实现类的实例对象
  3. 创建一个Thread对象，把Runnable实现类的对象传递给Thread
  4. 调用Thread对象的start()方法启动线程（启动后会自动执行Runnable里面的run方法）

代码如下：先创建一个MyRunnable类实现Runnable接口：

/**
 * 1、定义一个任务类，实现Runnable接口
 */
public class MyRunnable implements Runnable{
    // 2、重写runnable的run方法
    @Override
    public void run() {
        // 线程要执行的任务。
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("子线程输出 ===》" + i);
        }
    }
}

再写一个测试类，在测试类中创建线程对象，并执行线程：

public class ThreadTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 3、创建任务对象。
        Runnable target = new MyRunnable();
        // 4、把任务对象交给一个线程对象处理。
        //  public Thread(Runnable target)
        new Thread(target).start();

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("主线程main输出 ===》" + i);
        }
    }
}

如果不想创建Runnable接口的实现类，可以使用匿名内部类的方式创建实现类对象（如下面代码中的简化形式1）；又由于Runnable接口是由注释@FunctionalInterface修饰的，表明其是一个只包含一个抽象方法的接口，此时可以用lamda表达式简化匿名内部类的创建（如下面代码中的简化形式2）：

public class ThreadTest2_2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、直接创建Runnable接口的匿名内部类形式（任务对象）
        Runnable target = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                    System.out.println("子线程1输出：" + i);
                }
            }
        };
        new Thread(target).start();

        // 简化形式1：
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                    System.out.println("子线程2输出：" + i);
                }
            }
        }).start();

        // 简化形式2：
        new Thread(() -> {
                for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                    System.out.println("子线程3输出：" + i);
                }
        }).start();

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("主线程main输出：" + i);
        }
    }
}

1.3 线程的创建方式三：Callable接口 + FutureTask类

由于前面两种方式重写的void run() 方法均没有返回结果，故JDK5提供了Callable接口和FutureTask类来创建线程，它最大的优点就是有返回值。在Callable接口中有一个call方法，重写call方法就是线程要执行的代码，它是有返回值的

具体创建步骤如下：

  1. 先定义一个Callable接口的实现类，重写其call方法；

  2. 创建Callable实现类的实例对象；

  3. 创建FutureTask类的实例对象，将Callable实现类的实例对象传给FutureTask；

  4. 创建Thread对象，将FutureTask实例对象传给Thread；

  5. 调用Thread对象的start()方法启动线程（启动后会自动执行call方法）

    等call()方法执行完之后，会将返回值风窗到FutureTask的实例对象中；

  6. 调用FutureTask对象的get()方法获取返回结果。

代码如下：先准备一个Callable接口的实现类

public class MyCallable implements Callable<String> {
    private int n;
    public MyCallable(int n) {
        this.n = n;
    }

    @Override
    public String call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= n ; i++) {
            sum += i;
        }
        return "线程" + sum;
    }
}

再定义一个测试类，在测试类中创建线程并启动线程，还要获取返回结果：

public class ThreadTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 3、创建一个Callable的对象
        Callable<String> call = new MyCallable(100);
        // 4、把Callable的对象封装成一个FutureTask对象（任务对象）
        // 未来任务对象的作用？
        // 1、是一个任务对象，实现了Runnable对象.
        // 2、可以在线程执行完毕之后，用未来任务对象调用get方法获取线程执行完毕后的结果。
        FutureTask<String> f1  = new FutureTask<>(call);
        // 5、把任务对象交给一个Thread对象
        new Thread(f1).start();


        Callable<String> call2 = new MyCallable(200);
        FutureTask<String> f2  = new FutureTask<>(call2);
        new Thread(f2).start();


        // 6、获取线程执行完毕后返回的结果。
        // 注意：如果执行到这儿，假如上面的线程还没有执行完毕
        // 这里的代码会暂停，等待上面线程执行完毕后才会获取结果。
        String rs = f1.get();
        System.out.println(rs);

        String rs2 = f2.get();
        System.out.println(rs2);
    }
}

二、多线程的常用方法

(imgs/1668051403591.png)
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下面代码展示这些方法的实际用法：先创建一个线程类继承Thread类：

public class MyThread extends Thread{
    public MyThread(String name){
        super(name); //1.执行父类Thread(String name)构造器，为当前线程设置名字了
    }
    @Override
    public void run() {
        //2.currentThread() 哪个线程执行它，它就会得到哪个线程对象。
        Thread t = Thread.currentThread();
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            //3.getName() 获取线程名称
            System.out.println(t.getName() + "输出：" + i);
        }
    }
}

再测试类中，创建线程对象，并启动线程

public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new MyThread();
        t1.setName(String name) //设置线程名称;
        t1.start();
        System.out.println(t1.getName());  //Thread-0

        Thread t2 = new MyThread("2号线程");
        // t2.setName("2号线程");
        t2.start();
        System.out.println(t2.getName()); // Thread-1

        // 主线程对象的名字
        // 哪个线程执行它，它就会得到哪个线程对象。
        Thread m = Thread.currentThread();
        m.setName("最牛的线程");
        System.out.println(m.getName()); // main

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println(m.getName() + "线程输出：" + i);
        }
    }
}

执行上面代码，效果如下图所示：

(imgs/1668052028054.png)
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join方法是让调用这个方法的线程先执行完，才会进行下一步。最后再演示一下join这个方法：写一个专门展示join方法的测试类：

public class ThreadTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // join方法作用：让当前调用这个方法的线程先执行完。
        Thread t1 = new MyThread("1号线程");
        t1.start();
        t1.join();

        Thread t2 = new MyThread("2号线程");
        t2.start();
        t2.join();

        Thread t3 = new MyThread("3号线程");
        t3.start();
        t3.join();
    }
}

执行效果如下图：

(imgs/1668052307537.png)
image

三、线程安全问题

3.1 线程安全问题概述

线程安全问题指的是，多个线程同时操作同一个共享资源的时候，可能会出现业务安全问题。

如下面取钱的案例所示。案例需求如下：

场景：小明和小红是一对夫妻，他们有一个共享账户，余额是10万元，小红和小明同时来取钱，并且2人各自都在取钱10万元，可能出现什么问题呢？

小明和小红假设都是一个线程，本类每个线程都应该执行完三步操作：

1. 判断余额是否足够；
2. 取出10万元；
3. 更新账户余额。

但是真实执行过程可能是下面这样子的：

​ ① 小红线程只执行了判断余额是否足够（条件为true），然后CPU的执行权就被小红线程抢走了；

​ ② 小红线程也执行了判断了余额是否足够（条件也是true）, 然后CPU执行权又被小明线程抢走了；

​ ③ 小明线程由于刚才已经判断余额是否足够了，直接执行第2步，吐出了10万元钱，此时共享账户月为0。然后CPU执行权又被小红线程抢走；

​ ④ 小红线程由于刚刚也已经判断余额是否足够了，直接执行第2步，吐出了10万元钱，此时共享账户月为-10万。

最后你会发现，在这个取钱案例中，两个人把共享账户的钱都取了10万，但问题是只有10万块钱啊！！！

3.2 线程完全问题代码演示

先定义一个共享的账户类：

public class Account {
    private String cardId; // 卡号
    private double money; // 余额。

    public Account() {
    }

    public Account(String cardId, double money) {
        this.cardId = cardId;
        this.money = money;
    }

    // 小明 小红同时过来的
    public void drawMoney(double money) {
        // 先搞清楚是谁来取钱？
        String name = Thread.currentThread().getName();
        // 1、判断余额是否足够
        if(this.money >= money){
            System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功！");
            this.money -= money;
            System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
        }else {
            System.out.println(name + "来取钱：余额不足~");
        }
    }

    public String getCardId() {
        return cardId;
    }

    public void setCardId(String cardId) {
        this.cardId = cardId;
    }

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }
}

再定义一个取钱的线程类：

public class DrawThread extends Thread{
    private Account acc;
    public DrawThread(Account acc, String name){
        super(name);
        this.acc = acc;
    }
    @Override
    public void run() {
        // 取钱(小明，小红)
        acc.drawMoney(100000);
    }
}

最后，再写一个测试类，在测试类中创建两个线程对象：

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
         // 1、创建一个账户对象，代表两个人的共享账户。
        Account acc = new Account("ICBC-110", 100000);
        // 2、创建两个线程，分别代表小明 小红，再去同一个账户对象中取钱10万。
        new DrawThread(acc, "小明").start(); // 小明
        new DrawThread(acc, "小红").start(); // 小红
    }
}

运行程序，执行效果如下。你会发现两个人都取了10万块钱，余额为-10完了：

(imgs/1668059997020.png)
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3.3 线程同步

为了解决前面的线程安全问题，我们可以使用线程同步思想。同步最常见的方案就是加锁，意思是每次只允许一个线程加锁，加锁后才能进入访问，访问完毕后自动释放锁，然后其他线程才能再加锁进来。

3.2.1 同步代码块

同步代码块的作用就是把访问共享数据的代码锁起来，以此保证线程安全。语法如下：

//锁对象：必须是一个唯一的对象（同一个地址）
synchronized(锁对象){
    //...访问共享数据的代码...
}

这里强调一下锁对象如何选择：

  1. 建议把共享资源作为锁对象, 不要将随便无关的对象当做锁对象
  2. 对于实例方法，建议使用this作为锁对象
  3. 对于静态方法，建议把类的字节码(类名.class)当做锁对象

使用同步代码块，来解决前面代码里面的线程安全问题。我们只需要修改DrawThread类中的代码即可，代码如下：

// 小明 小红线程同时过来的
public void drawMoney(double money) {
    // 先搞清楚是谁来取钱？
    String name = Thread.currentThread().getName();
    // 1、判断余额是否足够
    // this正好代表共享资源！
    synchronized (this) {
        if(this.money >= money){
            System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功！");
            this.money -= money;
            System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
        }else {
            System.out.println(name + "来取钱：余额不足~");
        }
    }
}

3.2.2 同步方法

同步方法，就是把整个方法给锁住，一个线程调用这个方法时，另一个线程调用的时候就执行不了，只有等上一个线程调用结束，下一个线程调用才能继续执行。

// 同步方法
public synchronized void drawMoney(double money) {
    // 先搞清楚是谁来取钱？
    String name = Thread.currentThread().getName();
    // 1、判断余额是否足够
    if(this.money >= money){
        System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功！");
        this.money -= money;
        System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
    }else {
        System.out.println(name + "来取钱：余额不足~");
    }
}

注意：

同步方法有没有锁对象？锁对象是谁？

​ 同步方法也是有锁对象，只不过这个锁对象没有显示的写出来而已。

​ - 对于实例方法，锁对象其实是this（也就是方法的调用者）

​ - 对于静态方法，锁对象时类的字节码对象（类名.class）

最终，总结一下同步代码块和同步方法有什么区别？

​ 不存在哪个好与不好，只是一个锁住的范围大，一个范围小

​ - 同步方法是将方法中所有的代码锁住

​ - 同步代码块是将方法中的部分代码锁住

3.2.3 Lock锁

Lock锁是JDK5版本专门提供的一种锁对象，通过这个锁对象的方法来达到加锁，和释放锁的目的，使用起来更加灵活。语法如下：

1.首先在线程类成员变量的位置，需要创建一个Lock接口的实现类对象（这个对象就是锁对象）
	private final Lock lk = new ReentrantLock();
2.在需要上锁的地方加入下面的代码
	 lk.lock(); // 加锁
	 //...中间是被锁住的代码...
	 lk.unlock(); // 解锁

使用Lock锁改写前面DrawThread中取钱的方法，代码如下：

// 创建了一个锁对象
private final Lock lk = new ReentrantLock();

public void drawMoney(double money) {
        // 先搞清楚是谁来取钱？
        String name = Thread.currentThread().getName();
        try {
            lk.lock(); // 加锁
            // 1、判断余额是否足够
            if(this.money >= money){
                System.out.println(name + "来取钱" + money + "成功！");
                this.money -= money;
                System.out.println(name + "来取钱后，余额剩余：" + this.money);
            }else {
                System.out.println(name + "来取钱：余额不足~");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lk.unlock(); // 解锁
        }
    }
}

四、线程通信（了解）

首先，什么是线程通信呢？

  • 当多个线程共同操作共享资源时，线程间通过某种方式互相告知自己的状态，以相互协调，避免无效的资源挣抢。

线程通信的常见模式：是生产者与消费者模型

  • 生产者线程负责生成数据
  • 消费者线程负责消费生产者生成的数据
  • 注意：生产者生产完数据后应该让自己等待，通知其他消费者消费；消费者消费完数据之后应该让自己等待，同时通知生产者生成。

比如下面案例中，有3个厨师（生产者线程），两个顾客（消费者线程）。

(imgs/1668064583299.png)
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接下来，我们先分析一下完成这个案例的思路:

1.先确定在这个案例中，什么是共享数据？
	答：这里案例中桌子是共享数据，因为厨师和顾客都需要对桌子上的包子进行操作。

2.再确定有那几条线程？哪个是生产者，哪个是消费者？
	答：厨师是生产者线程，3条生产者线程； 
	   顾客是消费者线程，2条消费者线程
	   
3.什么时候将哪一个线程设置为什么状态
	生产者线程(厨师)放包子：
		 1)先判断是否有包子
		 2)没有包子时，厨师开始做包子, 做完之后把别人唤醒，然后让自己等待
		 3)有包子时，不做包子了，直接唤醒别人、然后让自己等待
		 	
	消费者线程(顾客)吃包子：
		 1)先判断是否有包子
		 2)有包子时，顾客开始吃包子, 吃完之后把别人唤醒，然后让自己等待
		 3)没有包子时，不吃包子了，直接唤醒别人、然后让自己等待

按照上面分析的思路写代码。先写桌子类，代码如下:

public class Desk {
    private List<String> list = new ArrayList<>();

    // 放1个包子的方法
    // 厨师1 厨师2 厨师3
    public synchronized void put() {
        try {
            String name = Thread.currentThread().getName();
            // 判断是否有包子。
            if(list.size() == 0){
                list.add(name + "做的肉包子");
                System.out.println(name + "做了一个肉包子~~");
                Thread.sleep(2000);

                // 唤醒别人, 等待自己
                this.notifyAll();
                this.wait();
            }else {
                // 有包子了，不做了。
                // 唤醒别人, 等待自己
                this.notifyAll();
                this.wait();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 吃货1 吃货2
    public synchronized void get() {
        try {
            String name = Thread.currentThread().getName();
            if(list.size() == 1){
                // 有包子，吃了
                System.out.println(name  + "吃了：" + list.get(0));
                list.clear();
                Thread.sleep(1000);
                this.notifyAll();
                this.wait();
            }else {
                // 没有包子
                this.notifyAll();
                this.wait();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

再写测试类，在测试类中，创建3个厨师线程对象，再创建2个顾客对象，并启动所有线程，代码如下:

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //   需求：3个生产者线程，负责生产包子，每个线程每次只能生产1个包子放在桌子上
        //      2个消费者线程负责吃包子，每人每次只能从桌子上拿1个包子吃。
        Desk desk  = new Desk();

        // 创建3个生产者线程（3个厨师）
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                desk.put();
            }
        }, "厨师1").start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                desk.put();
            }
        }, "厨师2").start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                desk.put();
            }
        }, "厨师3").start();

        // 创建2个消费者线程（2个吃货）
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                desk.get();
            }
        }, "吃货1").start();

        new Thread(() -> {
            while (true) {
                desk.get();
            }
        }, "吃货2").start();
    }
}

执行上面代码，运行结果如下：你会发现多个线程相互协调执行，避免无效的资源挣抢，结果如下：

厨师1做了一个肉包子~~
吃货2吃了：厨师1做的肉包子
厨师3做了一个肉包子~~
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五、线程池

5.1 线程池概述

线程池就是一个可以复用线程的技术。要理解什么是线程复用技术，我们先得看一下不使用线程池会有什么问题，理解了这些问题之后，我们在解释线程复用同学们就好理解了：

假设：用户每次发起一个请求给后台，后台就创建一个新的线程来处理，下次新的任务过来肯定也会创建新的线程，如果用户量非常大，创建的线程也讲越来越多。然而，创建线程是开销很大的，并且请求过多时，会严重影响系统性能。

而使用线程池，就可以解决上面的问题。如下图所示，线程池内部会有一个容器，存储几个核心线程，假设有3个核心线程，这3个核心线程可以处理3个任务。但是任务总有被执行完的时候，假设第1个线程的任务执行完了，那么第1个线程就空闲下来了(不会被销毁)，有新的任务时，空闲下来的第1个线程可以去执行其他任务。依此类推，这3个线程可以不断的复用，也可以执行很多个任务。

(imgs/1668065892511.png)
(imgs/1668066073126.png)

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所以，线程池就是一个线程复用技术，它可以提高线程的利用率。

5.2 创建线程池

在JDK5版本中提供了代表线程池的接口ExecutorService，而这个接口下有一个实现类叫ThreadPoolExecutor类，使用ThreadPoolExecutor类就可以用来创建线程池对象。

语法如下图：

(imgs/1668066279649.png)
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用上面语法创建一个线程池实例对象，代码如下：

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
						3,	//核心线程数有3个
    					5,  //最大线程数有5个。   临时线程数=最大线程数-核心线程数=5-3=2
    					8,	//临时线程存活的时间8秒。 意思是临时线程8秒没有任务执行，就会被销毁掉。
    					TimeUnit.SECONDS,//时间单位（秒）
    					new ArrayBlockingQueue<>(4), //任务阻塞队列，没有来得及执行的任务在，任务队列中等待
    					Executors.defaultThreadFactory(), //用于创建线程的工厂对象
    					new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() //拒绝策略
						);

关于线程池，我们需要注意下面的两个问题：

  1. 临时线程什么时候创建？

核心线程都在忙、任务队列满了、并且还可以创建临时线程，若此时有新任务，就会创建临时线程

  1. 什么时候开始拒绝新的任务？

核心线程和临时线程都在忙、任务队列也满了，新任务过来时才会开始拒绝任务

5.3 线程池执行Runnable任务

创建好线程池之后，接下来我们就可以使用线程池执行任务了。线程池执行的任务可以有两种，一种是Runnable任务；一种是callable任务。

下图中的execute方法可以用来执行Runnable任务：

(imgs/1668066844202.png)
image

先准备一个实现Runnable接口的线程任务类

public class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // 任务是干啥的？
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ==> 输出666~~");
        //为了模拟线程一直在执行，这里睡久一点
        try {
            Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

下面是执行Runnable任务的代码，注意阅读注释，对照着前面的7个参数理解，代码如下：

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
    3,	//核心线程数有3个
    5,  //最大线程数有5个。   临时线程数=最大线程数-核心线程数=5-3=2
    8,	//临时线程存活的时间8秒。 意思是临时线程8秒没有任务执行，就会被销毁掉。
    TimeUnit.SECONDS,//时间单位（秒）
    new ArrayBlockingQueue<>(4), //任务阻塞队列，没有来得及执行的任务在，任务队列中等待
    Executors.defaultThreadFactory(), //用于创建线程的工厂对象
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() //拒绝策略
);

Runnable target = new MyRunnable();
pool.execute(target); // 线程池会自动创建一个新线程，自动处理这个任务，自动执行的！
pool.execute(target); // 线程池会自动创建一个新线程，自动处理这个任务，自动执行的！
pool.execute(target); // 线程池会自动创建一个新线程，自动处理这个任务，自动执行的！
//下面4个任务在任务队列里排队
pool.execute(target);
pool.execute(target);
pool.execute(target);
pool.execute(target);

//下面2个任务，会被临时线程的创建时机了
pool.execute(target);
pool.execute(target);
// 到了新任务的拒绝时机了！
pool.execute(target);

执行上面的代码，结果输出如下：

(imgs/1668067745116.png)
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5.4 线程池执行Callable任务

callable任务相对于Runnable任务来说，就是多了一个返回值。执行Callable任务需要用到下图中的submit方法：

(imgs/1668067798673.png)
image

先准备一个实现了Callable接口的线程任务类，代码如下：

public class MyCallable implements Callable<String> {
    private int n;
    public MyCallable(int n) {
        this.n = n;
    }

    // 2、重写call方法
    @Override
    public String call() throws Exception {
        // 描述线程的任务，返回线程执行返回后的结果。
        // 需求：求1-n的和返回。
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            sum += i;
        }
        return Thread.currentThread().getName() + "求出了1-" + n + "的和是：" + sum;
    }
}

再准备一个测试类，在测试类中创建线程池，并执行callable任务，代码如下：

public class ThreadPoolTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、通过ThreadPoolExecutor创建一个线程池对象。
        ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
            3,
            5,
            8,
            TimeUnit.SECONDS, 
            new ArrayBlockingQueue<>(4),
            Executors.defaultThreadFactory(),
            new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        // 2、使用线程处理Callable任务。
        Future<String> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
        Future<String> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
        Future<String> f3 = pool.submit(new MyCallable(300));
        Future<String> f4 = pool.submit(new MyCallable(400));

        // 3、执行完Callable任务后，需要获取返回结果。
        System.out.println(f1.get());
        System.out.println(f2.get());
        System.out.println(f3.get());
        System.out.println(f4.get());
    }
}

执行后，结果如下图所示：

(imgs/1668067964048.png)
image

5.5 线程池工具类（Executors）

Executors是用与快速创建线程池的工具类。它提供了方法可以创建各种特定的线程池。如下图所示：

(imgs/1668068110593.png)
image

使用上面Executors中的方法创建线程池，代码如下：

public class ThreadPoolTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、通过Executors创建一个线程池对象。
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(17);
        // 老师：核心线程数量到底配置多少呢？？？
        // 计算密集型的任务：核心线程数量 = CPU的核数 + 1
        // IO密集型的任务：核心线程数量 = CPU核数 * 2

        // 2、使用线程处理Callable任务。
        Future<String> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
        Future<String> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
        Future<String> f3 = pool.submit(new MyCallable(300));
        Future<String> f4 = pool.submit(new MyCallable(400));

        System.out.println(f1.get());
        System.out.println(f2.get());
        System.out.println(f3.get());
        System.out.println(f4.get());
    }
}

但实际开发过程中不推荐使用Executors创建线程池。原因如下图：这是《阿里巴巴Java开发手册》提供的强制规范要求。

(imgs/1668068399363.png)
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六、补充知识

5.1 并发和并行

  • 并发：微观上串行，宏观上并行；
  • 并行：微观上并行，宏观上并行；

在现代多核CPU计算机系统中，多个线程都是并发和并行同时存在的。

5.2 java中的线程生命周期

在Thread类中有一个嵌套的枚举类叫Thread.Status，这里面定义了线程的6中状态。如下图所示：

(imgs/1668069923403.png)
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1、NEW: 新建状态，线程还没有启动
2、RUNNABLE: 可以运行状态，线程调用了start()方法后处于这个状态
3、BLOCKED: 锁阻塞状态，没有获取到锁处于这个状态
4、WAITING: 无限等待状态，线程执行时被调用了wait方法处于这个状态
5、TIMED_WAITING: 计时等待状态，线程执行时被调用了sleep(毫秒)或者wait(毫秒)方法处于这个状态
6、TERMINATED: 终止状态, 线程执行完毕或者遇到异常时，处于这个状态。

这几种状态之间切换关系如下图所示：

(imgs/1668070204768.png)
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七、乐观锁

  • 悲观锁：严格控制共享资源同一时刻只能由一个线程访问

  • 乐观锁：不限制共享资源的访问，等出现线程安全问题在进行处理

前面我们学习的锁方法都是悲观锁，乐观锁的学习，可以看黑马的这个视频：黑马程序员：乐观锁

比如整数乐观锁：

AtomicInteger count = new AtomicInteger();    // 默认初始化的话，count的值为0

如下代码演示了100个线程，每个线程执行一次+1操作：正确的情况下最终结果count的值应该为100；

先定义一个任务类：

public class MyRunnable implements Runnable{
    // 整型乐观锁：由原子类实现
    AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "做了一次加法操作，加完之后值为：" + count.incrementAndGet());
    }
}

再创建100个线程执行，代码如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable target = new MyRunnable();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(target).start();
        }
    }
}

最后count的结果如下应该就是预期的100。

count.incrementAndGet()其底层原理是在线程访问共享资源时，如此时某个线程访问到内存中的count=10，然后进行加一操作得到11，然后再去内存中找到count地址，确认此时的count的内存地址的内容是10，若此时地址里的内容还是10，则把内容修改成11；若此时count的内存地址中的内容不是10，而是变成了12，则表明此时其他线程在该线程修改内容之前已经修改了，此时再把count的内存址内容修改成11就会出现线程安全问题，于是底层会放弃此次修改，然后重新访问count的内存地址的内容，直到进行修改时确认当前count的内存地址的内容依然还是自己之前取到的，才会修改成功。

标签：Thread,money,线程,创建,new,多线程,public
From： https://www.cnblogs.com/sunjuil/p/17777611.html

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